KR20010082192A - Interbody cavity implant, in particular for cervical vertebrae - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바로 상하로 위치한 추간판을 가압할 수 있는 상면(14)과 하면(13)을 갖고, 상기 상하면에 적어도 하나의 관통공(11)이 마련된 본체(10)를 포함하는 임플란트에 관한 것이다.The present invention relates to an implant including a main body 10 having an upper surface 14 and a lower surface 13 capable of pressing the intervertebral disc located directly up and down, and having at least one through hole 11 provided on the upper and lower surfaces.
본 발명은 임플란트가 상기 관통공을 이동하도록 장착된 고정부재(20)를 더 포함하고, 상기 고정부재는 제1 추간판에 인접한 지지부(22)와, 대향 추간판의 방향으로 상기 지지부로부터 연장가능한 적어도 하나의 돌출하는 고정요소(21)를 포함하고, 본체에 대해 이동하도록 상기 지지부 영역으로 제1 추간판에 의해 상기 고정부재(20)가 압박되도록 추간판 사이에 임플란트가 압축될 수 있다. 본 발명은 특히 경추 사이의 뼈 융합에 적용될 수 있다.The present invention further includes a fixing member 20 mounted to move the through hole, wherein the fixing member comprises a support 22 adjacent to the first intervertebral disc and at least one extendable from the support in the direction of the opposing intervertebral disc. An implant may be compressed between the intervertebral discs so as to urge the fixing member 20 by the first intervertebral disc to the support region to move relative to the body. The invention is particularly applicable to bone fusion between cervical vertebrae.
Description
다양한 형태의 인조 디스크가 이미 종래 기술로 공지되어 있다. 특히, 폭 넓게 사용되는 인조 디스크로는 예컨대 티타늄 합금 혹은 스테인레스 스틸과 같이 인체에 적합한 물질의 단일체로 구성되고, 임플란트를 고정하기 위해 추간판 사이에 탈출증 (distraction)이 발생할 때 위측의 추간판과 아래측의 추간판을 고정할 수 있도록, 이 단일체의 상면과 하면은 삼각형 단면의 톱니형상과 같은 양각(relief)을 갖고 있다. 이러한 인조 디스크에는, 또한 상부에서 바닥까지 본체를 관통하고 상면과 하면이 개방되어 있는 적어도 하나 이상의 관통공이 구비되어 있다. 이 관통공을 구성하는 공동은 이를 통해 추간판 사이에 골 성장 및 종국에는 이들 판 사이에 단단한 뼈 융합을 이루도록 골 형성 물질 혹은 이식 뼈로 채워진다.Various types of artificial discs are already known in the art. In particular, widely used artificial discs consist of a single body of material suitable for humans, such as titanium alloys or stainless steel, and the upper disc and the lower disc when distraction occurs between the discs to fix the implant. In order to fix the intervertebral disc, the upper and lower surfaces of the monolith have a relief, which is like a sawtooth of a triangular cross section. Such artificial disks are also provided with at least one through hole, which penetrates the main body from the top to the bottom and has an open top and bottom surfaces. The cavity constituting this through hole is thereby filled with bone forming material or graft bone to achieve bone growth between the intervertebral discs and eventually tight bone fusion between these discs.
그러나, 이들 공지의 인조 디스크는 특히 시간이 경과하면서 뼈 융합을 이루기 위해서는 필수적인 추간판 고정부의 안정성 면에서 한계를 갖고 있다.However, these known artificial discs have limitations in terms of the stability of the intervertebral disc fixtures, which are essential for achieving bone fusion over time.
이들 인조 디스크는 추간판이 안으로 만곡된 형상으로 되어 있어 지금까지의 톱니형상에 의한 이러한 고정 원리로는 불충분하여, 경추(頸椎)용 인조 디스크로는 적합하지 못하였다.These artificial discs have a shape in which the intervertebral discs are curved inward, which is insufficient for this fixing principle by the tooth shape thus far, and it is not suitable as an artificial disc for cervical spine.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 한계를 극복하고 경추 영역에서의 이식에 적합하고 양호한 고정 상태로 추간판에 결합될 수 있는 인조 디스크 형태의 새로운 임플란트를 제안하는 데에 있다.The present invention therefore aims to overcome this limitation of the prior art and to propose a new implant in the form of an artificial disc which is suitable for implantation in the cervical spine region and which can be coupled to the intervertebral disc with good fixation.
본 발명의 다른 목적은 설치가 특히 간단하고 전체가 금속성인 종래 인조 디스크에 비해 무게를 줄일 수 있고, 이에 따라 제조가 보다 간단하고 저렴한 인조 디스크 형태의 임플란트를 제안하는 데에 있다.Another object of the present invention is to propose an implant in the form of an artificial disk, which can be reduced in weight compared to a conventional artificial disk, which is particularly simple to install and which is entirely metallic, thereby making production simpler and cheaper.
본 발명은 일반적인 뼈의 외과적 수술로 추간판 디스크를 부분적으로 또는 완전히 제거하고 위측의 추간판과 아래측의 추간판 사이에 뼈 융합이 가능한 인조 디스크에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial disk capable of partial or complete removal of the intervertebral disc by general surgery of the bone and bone fusion between the intervertebral disc of the upper side and the disc of the lower side.
도 1은 본 발명에 따른 임플란트 사시도이다.1 is a perspective view of an implant according to the present invention.
도 2는 도 1 의 임플란트 정면도이다.FIG. 2 is an implant front view of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1 및 도 2 의 임플란트 저면도이다.3 is a bottom view of the implant of FIGS. 1 and 2.
도 4는 도 1 내지 도 3 의 임플란트 평면도이다.4 is a plan view of the implant of FIGS. 1 to 3.
도 5는 도 4 의 V-V 선을 따른 종방향 단면도이다.5 is a longitudinal cross-sectional view along the line V-V in FIG. 4.
도 6은 임플란트의 제1 위치에서, 도 4의 VI-VI 선을 따른 횡방향 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view along the line VI-VI of FIG. 4, in a first position of the implant. FIG.
도 7은 임플란트의 제2 위치에서, 도 6과 유사한 도면이다.FIG. 7 is a view similar to FIG. 6, in a second position of the implant. FIG.
따라서, 본 발명은, 위측과 아래측의 추간판을 지지할 수 있고, 상면과 하면을 갖는 본체를 포함하고, 또 상기 상하면에 개방된 적어도 하나의 관통공을 포함하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트에 있어서, 상기 관통공에 이동가능하도록 장착된 고정부재를 더 포함하며, 상기 고정부재는 제1 추간판에 인접한 지지부와, 대향하는 추간판의 방향으로 상기 지지부로부터 연장하는 적어도 하나의 돌출하는 고정요소를 포함하고, 추간판 사이에 임플란트가 압축될 때, 상기 고정부재가 본체에 대해 이동하기 위해 상기 유지부의 영역에서 제1 추간판에 의해 압박되므로 적어도 하나 구비된 상기 돌출하는 요소는 대향하는 추간판을 향해 회전하여 본체의 면과 동일하게 고정되는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트를 제안한다.Accordingly, the present invention provides a cervical artificial disk-shaped implant which can support the upper and lower intervertebral discs, includes a main body having an upper surface and a lower surface, and includes at least one through hole opened in the upper and lower surfaces. And a fixing member movably mounted to the through hole, the fixing member including a support adjacent to the first intervertebral disc and at least one protruding fixing element extending from the support in the direction of the opposing intervertebral disc. And when the implant is compressed between the intervertebral discs, the fixing member is pressed by the first intervertebral disc in the region of the retainer to move relative to the main body so that at least one of the protruding elements is rotated toward the opposing intervertebral disc and thus the main body. An implant in the form of an artificial disc for cervical spine, which is fixed in the same manner as the surface of the
본 발명에 따른 임플란트의 바람직하지만 한정하지 않는 특징은 이하와 같다.Preferred but not limited features of the implant according to the invention are as follows.
- 상기 본체는, 적어도 하나의 상하면에, 상보적 고정 배열을 갖고,The body has, on at least one top and bottom, a complementary fixation arrangement,
- 상기 고정부재는 복수 개의 돌출요소를 갖고,The holding member has a plurality of protruding elements,
- 상기 돌출요소는 길다랗고 궁극적으로 서로에 대해 평행하고,The protruding elements are long and ultimately parallel to each other,
- 돌출하는 고정요소 또는 각각의 돌출하는 고정요소는 뾰족한 자유단을 갖는 로드 형태이고,Protruding fastening elements or each protruding fastening element is in the form of a rod with pointed free ends,
- 본체의 상기 관통공은, 상기 제1 추간판에 의해 유발된 고정부재의 이동 원인을 제한하기 위해 상기 고정부재에 지지배열을 갖고,The through hole of the body has a support arrangement on the fixing member to limit the cause of movement of the fixing member caused by the first intervertebral disc,
- 상기 배열은 상기 관통공의 다른 크기의 두 부분 사이에 쇼울더를 구성하고,Said arrangement constitutes a shoulder between two parts of different sizes of said through hole,
- 고정부재의 상기 지지부는 상기 관통공의 대형부에 단단하게 고정되고,The support of the fixing member is securely fixed to the large part of the through hole,
- 고정부재가 지지배열에 대해 지지될 때,상기 부재의 지지부는 본체의 하면 내에 내접하고,When the fixing member is supported against the support arrangement, the support of the member is inscribed within the lower surface of the body,
- 고정부재는 상기 관통부의 소형부에 단단하게 고정되고,The holding member is fixed firmly to the small part of the through part,
- 고정부재의 상기 지지부는, 중앙 관통공이 본체의 상기 관통공을 통해 본체의 상면과 하면 사이의 연속 통로를 확보하는 링 형상을 갖고,The support of the fixing member has a ring shape in which a central through hole secures a continuous passage between the upper and lower surfaces of the main body through the through hole of the main body,
- 본체는 큰 곡률 영역과 작은 곡률 영역을 갖는 일반적인 둥근 외측 형태를 갖고,The body has a general rounded outer shape with a large curvature area and a small curvature area,
- 본체의 상기 관통공은 본체의 상기 외측 형태와 유사한 형태의 윤곽을 갖고,The through hole of the body has a contour similar in shape to the outer form of the body,
- 고정부재에는 상기 관통공의 큰 곡률 영역에 인접 위치하고 이들 영역에 형성된 리세스에 수납되는 복수 개의 돌출요소가 구비되고,The fixing member is provided with a plurality of projecting elements located adjacent to the large curvature region of the through hole and received in a recess formed in these regions,
- 본체의 상하면 중 하나는 볼록이고,One of the upper and lower surfaces of the body is convex,
- 고정부재의 지지부는 일반적인 평면이고,The support of the stationary member is of a general plane,
- 본체는 폴리에테르에테르 케톤과 같은 인체에 적합한 폴리머 물질로 제조되고,The body is made of a polymeric material suitable for the human body, such as polyetherether ketone,
- 고정부재는 인체에 적합한 금속 합금으로 제조된다.-The fixing member is made of metal alloy suitable for human body.
본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점은 비제한적인 예로서 주어진 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명과 첨부 도면을 참조로 보다 명백하게 될 것이다.Other features, objects, and advantages of the present invention will become more apparent with reference to the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, which is given by way of non-limiting example.
도면을 참조하면, 두 추간판 사이에, 바람직하게는 경추 영역에 인조 디스크를 형성하기 위해, 외측 인조 디스크 본체(10)와 내측 보강부(20)의 두 부분으로 구성된 임플란트가 도시되어 있다.Referring to the figure, an implant consisting of two parts, an outer artificial disk body 10 and an inner reinforcement 20, is shown between two intervertebral discs, preferably in order to form an artificial disk in the cervical spine region.
인조 디스크 본체는 이 경우, 상부에서 보았을 때 둥근 코너의 실질적으로 삼각형 윤곽을 갖고 있다. 바람직하게는, 코너 윤곽을 모두 둥글게 형성할 수 있다.The artificial disc body has in this case a substantially triangular contour of rounded corners when viewed from the top. Preferably, all corner contours can be rounded.
본체(10)는 추간판 사이의 고정 방향에 기본적으로 수직한 방향으로 연장하고, 윗측의 추간판에 고정되는 삼각형 단면의 톱니형상(141)이 구비된 평탄한 상부면(14)을 갖고 있다.The main body 10 has a flat upper surface 14 extending in a direction substantially perpendicular to the fixing direction between the intervertebral discs and provided with a sawtooth 141 of a triangular cross section fixed to the upper intervertebral disc.
본체의 하면(13) 일부는 아래측 경추판 상면에 대해 자연스런 오목함으로 궁극적으로 상보적인 볼록부를 갖고 있다. 이 하면(13)은 상기 아래측 추간판에 고정부를 제공하는 톱니바퀴의 가장자리(131)를 또한 갖고 있다.A portion of the lower surface 13 of the body has convex portions that are ultimately complementary to natural concave with respect to the upper cervical vertebral disc upper surface. The lower surface 13 also has an edge 131 of a cog wheel that provides a fixing part in the lower intervertebral disc.
상하면 사이에 매끄러운 원주면(12)이 연장하고, 나사를 구비하는 것이 바람직한 관통공(121)이 전방 영역에 존재하여, 지금까지의 통상적인 형태의 장치 단부에 임플란트가 장착된다.A smooth circumferential surface 12 extends between the upper and lower surfaces, and a through hole 121, which is preferably provided with a screw, is present in the front region, so that the implant is mounted at the end of a conventional type of device.
본체(10)는 상하면에 개방된 공동(11)이 통과하고, 이 공동은 상부(111)와 이 상부 보다 폭이 다소 넓은 하부(112)로 구성되기 때문에, 이후 그 이유를 설명하는 바와 같이 이들 부분 사이의 이행부에 쇼울더(113)를 형성하고 있다.Since the main body 10 has a cavity 11 open to the upper and lower surfaces, and the cavity is composed of an upper portion 111 and a lower portion 112 which is somewhat wider than the upper portion, these reasons will be explained later. The shoulder 113 is formed in the transition part between parts.
공동(11)이 형성된 벽(16)은 본체의 외측 윤곽과 동일 형태, 즉 둥근 코너를 갖는 대략 삼각형이라는 것을 알 것이다.It will be appreciated that the wall 16 on which the cavity 11 is formed is approximately triangular in shape, i. E. Rounded corners, with the outer contour of the body.
보강부(20)는 공동(11) 내측에 수납될 수 있도록 구성되어 있다. 이 보강부는 그 베이스에서 대략 수평방향 평면으로 연장하는 링(22)을 갖고, 외측 윤곽은 적어도 그 길이의 실질적인 부분에 걸쳐 본체(10) 공동(11)의 하부(112) 벽 형상과 실질적으로 대응하고, 상기 하부는 수직방향 이행부로 안내될 수 있다. 이 링에는 중앙 관통공(221)이 관통한다.The reinforcement part 20 is comprised so that it may be accommodated inside the cavity 11. This reinforcement has a ring 22 extending from the base to a substantially horizontal plane, the outer contour substantially corresponding to the bottom 112 wall shape of the body 10 cavity 11 over at least a substantial portion of its length. The lower part may be guided to a vertical transition part. The center through hole 221 penetrates the ring.
이 경우에 있어서 링으로부터 상방 연장하는 세 개의 스파이크(spike, 21)가 원통형 로드 형태로 존재하고, 그 상단부는 상방으로 직립한 뾰족한 끝을 형성하는 원추형이다. 이들 스파이크는 본체(10) 공동(11)에 형성된 둥근 삼각형의 세 "코너" 에 대응하는 링의 세 영역으로부터 연장하는 것이 바람직하고, 또한 상기 수직방향 이행부에 대한 가이드를 형성하기 위해 상기 공동의 좁은 상부(111)를 형성하는 내벽을 따라 연장하도록 위치하고 있다.In this case three spikes 21 extending upward from the ring are present in the form of a cylindrical rod, the upper end of which is conical to form a pointed tip standing upright. These spikes preferably extend from the three regions of the ring corresponding to the three “corners” of the round triangle formed in the body 10 cavity 11, and also narrow the cavity to form a guide for the vertical transition. It is positioned to extend along an inner wall forming the upper portion 111.
특히, 스파이크(21)는 링(22)의 외측 가장자리에 배열되고, 공동의 상부(111) 영역에서 벽(16)은, 스파이크(21) 영역에서, 전술의 가이드를 보장하는 각 스파이크에 대해 크레이들(cradle)을 형성하도록 얕은 오목부(161)가 국부적으로 형성되어 있다.In particular, the spikes 21 are arranged at the outer edge of the ring 22, and in the region of the upper 111 of the cavity, the wall 16, in the region of the spikes 21, cradles for each spike which ensures the above-mentioned guide. Shallow recesses 161 are locally formed to form cradles.
보강부(20)가 존재함에도 불구하고, 링의 중앙 관통공(221)은 공동(11)으로 형성된 바와 같이, 본체(10)의 상면과 하면 사이의 연속적인 통로를 확보한다는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.Although the reinforcement 20 exists, it can be seen that the central through hole 221 of the ring can ensure a continuous passage between the upper and lower surfaces of the main body 10, as formed by the cavity 11. Can be.
도 2 및 도 6에 도시된 위치에서 본체(10)의 보강부(20)를 위치함으로써 임플란트가 고정되고, 즉 스파이크(21)가 본체(10)의 상면(14)에서 약간 하측으로 위치하거나 같은 평면으로 위치하고 있다.By positioning the reinforcement part 20 of the body 10 in the positions shown in FIGS. 2 and 6, the implant is fixed, ie the spike 21 is positioned slightly below or on the upper surface 14 of the body 10. Located on a flat surface.
공동(11)에 형성된 임플란트의 내측 공간은 이식 뼈 또는 골 형성 물질로 부분적으로 또는 완전하게 채워진다. 경추판 사이의 탈출증은, 지금까지의 통상적인 장치의 도움으로 초래되고, 이들 판 사이에 임플란트가 위치하게 된다. 이 추간판 탈출증이 발생함으로써, 임플란트는 추간판 사이에 압축되어 자연스런 오목부를 갖는 하면 사이를 압축하여, 링(22)의 영역에 작용하는 것에 의해 상방으로 보강부(20)를 압박하고, 링의 평탄함은 핏팅시, 일부의 영역이 본체의 볼록 하면(13)에서 하방으로 돌출하는 것을 의미한다. 이 압박으로, 아래측의 추간판이 보강부(20)를 상방으로 가압하여 스파이크(21)가 본체 상면(14)을 지나 연장하고(도 7 참조), 이들 스파이크의 뾰족한 단부는 특히 효과적인 고정을 유지하기 위해 윗측의 추간판을 관통한다. 톱니형상(131, 141)은 그 일부가 부차적 고정을 보장하고, 스파이크(21)에 의해 메인 고정이 실현된다.The inner space of the implant formed in the cavity 11 is partially or completely filled with the graft bone or bone forming material. Prolapse between the cervical vertebrae is caused with the help of conventional devices up to now, with the implant positioned between them. When this intervertebral disc prolapse occurs, the implant is compressed between the intervertebral discs and compresses between the lower surfaces having natural concave portions, and acts on the region of the ring 22 to press the reinforcing portion 20 upwards, and the flatness of the ring is When fitting, it means that a part of the area protrudes downward from the convex lower surface 13 of the main body. With this compression, the lower intervertebral disc presses the reinforcement 20 upwards so that the spikes 21 extend beyond the body upper surface 14 (see FIG. 7), and the sharp ends of these spikes maintain a particularly effective fixation. To penetrate the intervertebral disc at the top. A part of the teeth 131, 141 ensures secondary fixing, and the main fixing is realized by the spike 21.
쇼울더(113)에 형성된 스톱은 보강부(20)의 상방 이동을 제한하고, 뼈 본체를 약화시키는 과도한 관통 위험이 주어질 경우, 윗측의 추간판에서의 스파이크의 관통 정도를 효과적으로 조절하는 것이 가능하다는 것을 알 것이다.It can be seen that the stop formed in the shoulder 113 restricts the upward movement of the reinforcement part 20, and, given the risk of excessive penetration through weakening the bone body, it is possible to effectively control the degree of penetration of the spike in the upper intervertebral disc. will be.
도 7에 도시된 바와 같이, 이 스톱 위치에서 보강부(20)의 링(22)은 본체(10)의 하면(13)과 실질적으로 동일하게 위치하므로, 본체는 최대 표면적에 걸쳐 양호한 상태로 아래측의 추간판에 대해 지지된다.As shown in FIG. 7, in this stop position the ring 22 of the reinforcement 20 is positioned substantially the same as the lower surface 13 of the body 10, so that the body is in good condition over the maximum surface area. It is supported against the intervertebral disc on the side.
전술한 바와 같이, 본체(10)의 내측면과 상보적인 형상에 의해, 보강부(20)는 상기 본체를 보강하는 기능을 수행한다. 이처럼 티타늄 합금이나 스테인레스 스틸 등과 같은 신체에 적합한 금속 합금을 이용하여 보강부(20)를 형성하는 것이 특히 바람직하지만, 본체(10)는 임플란트의 강도를 손상하지 않고 폴리에테르에테르 케톤(polyetherether ketone)과 같은 신체에 적합한 폴리머로 제조될 수 있다.As described above, by the shape complementary to the inner surface of the main body 10, the reinforcing portion 20 performs the function of reinforcing the main body. Although it is particularly preferable to form the reinforcement 20 using a metal alloy suitable for the body such as a titanium alloy or stainless steel, the main body 10 may be formed of a polyetherether ketone and a polyetherether ketone without impairing the strength of the implant. It may be made of a polymer suitable for the same body.
이처럼 임플란트는, 본체(10)가 몰딩으로 제조될 경우, 손쉽고 제조가 용이하고 저렴하게 얻어질 수 있다.As such, the implant can be obtained easily, easily and inexpensively, when the main body 10 is manufactured by molding.
또한, 폴리머는 전파 투과성이기 때문에, 보강부(20)가 금속이라는 사실은 X선 촬영으로 임플란트의 안정성을 수술후 확인이 가능하다.In addition, since the polymer is radio wave permeable, the fact that the reinforcement part 20 is a metal can confirm postoperatively the stability of the implant by X-ray imaging.
이처럼, 보강부(20)는 이 경우 세 개의 주기능, 즉 메인 고정기능, 본체의 보강 기능 및 X선 검사 기능을 갖는다.As such, the reinforcement 20 has three main functions in this case, namely the main fixing function, the reinforcing function of the main body and the X-ray inspection function.
물론, 스파이크(21)의 수와 배열을 적절하게 하는 것이 가능하며, 동일하게 본체(10)의 공동 크기와 형상은 이 보강부에 적합하다. 그러나, 견고한 뼈 융합을 위해서, 공동(11)의 수평방향 단면에 대해 임플란트의 수평방향 전체 단면의 적어도 사분의 일을 점유하는 것이 바람직하다.Of course, the number and arrangement of the spikes 21 can be made appropriate, and the cavity size and shape of the main body 10 is equally suitable for this reinforcing portion. However, for robust bone fusion, it is desirable to occupy at least a quarter of the horizontal cross section of the implant relative to the horizontal cross section of the cavity 11.
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